Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2011, № 8 · SOLID STATE ELECTRONICS

Комплексная диэлектрическая проницаемость и ас-проводимость монокристаллов GaSe, выращенных из газовой фазы

S.N. Mustafaeva1, M.M. Asadov2

1 Институт физики Национальной академии наук, Баку, Азербайджан, Azerbaijan
2 Институт химических проблем Национальной академии наук, Баку, Азербайджан, Azerbaijan
Full text (PDF) EDN OJKQCD

Abstract

The frequency dispersion of the real (ε) and imaginary (ε ") components of the complex dielectric constant, dielectric loss tangent tan d (f) and ac-conductivity (σac) of the obtained layered GaSe single crystals have been studied in the frequency range f = 5 ´ 104-3.5 ´ 107 Hz. It was found that in the studied crystals a relaxation dispersion of ε and ε " takes place. It is shown that the dielectric losses in GaSe are caused by the relaxation polarization and pass-through conduction. In the frequency range f = 105-3.5 ´ 107 Hz ac-conductivity of the crystal GaSe varies as σac ~ f 0.8, typical for hopping charge transport mechanism between localized states near the Fermi level. The Fermi- level density of states NF = 1.3 ´ 1018 eV-1 ×cm-3 and the spread of these states ΔE = 0.048 eV, the average time τ = 0.1 ms and distance R = 197 Å of jumps, as well as the localization radius a = 32 Å have been estimated.

  • dielectric properties
  • frequency
  • AC-conductivity
  • GaSe single crystal
Аннотация (на русском)

Комплексная диэлектрическая проницаемость и ас-проводимость монокристаллов GaSe, выращенных из газовой фазы

В полученных слоистых монокристаллах GaSe изучена частотная дисперсия действительной (ε) и мнимой (ε″) составляющих комплексной диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь tgd (f) и ac-проводимости (σac) в области частот f = 5´104-3.5´107 Гц. Установлено, что в изученных кристаллах имеет место релаксационная дисперсия ε и ε″. Показано, что диэлектрические потери в GaSe обусловлены релаксационной поляризацией и сквозной проводимостью. В диапазоне частот f = 105-3.5´107 Гц ac-проводимость кристалла GaSe подчинялась закономерности σac ~ f 0.8, характерной для прыжкового механизма переноса заряда по локализованным вблизи уровня Ферми состояниям. Оценены плотность (NF) и разброс (∆E) этих состояний NF = 1.3´1018 эВ-1·cм-3, ∆E = 0.048 эВ, среднее время (τ) и расстояние (R) прыжков τ = 0.1 мкс и R = 197 Å, а также радиус локализации а = 32 Å.

For citation

Mustafaeva S.N., Asadov M.M. Комплексная диэлектрическая проницаемость и ас-проводимость монокристаллов GaSe, выращенных из газовой фазы // Journal of Radio Electronics. – 2011. – No. 8.

References

  1. Мустафаева С.Н., Асадов М.М. Прыжковая проводимость в монокристаллах p - GaSe // Неорганические материалы. 1988. Т. 24 № 6. С. 917-920.
  2. Мустафаева С.Н. Прыжковая проводимость в монокристаллах p-GaSe на постоянном токе // Неорганические материалы. 1994. Т. 30. № 5. С. 619-621.
  3. Пасынков В.В., Сорокин В.С. Материалы электронной техники. М.: Высшая школа. 1986. 368 с.
  4. Мотт Н., Дэвис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах. М.: Мир 1974. 472 c.
  5. Pollak M. Frequency dependence of conductivity in amorphous solids // Phil. Mag. 1971. V. 23. P. 519-542.
  6. Балашова Е.В., Кричевцов Б.Б., Леманов В.В. Диэлектрическая проницаемость и проводимость пленок триглицинсульфата на подложках Al/SiO2 и a-Al2O3 // ФТТ. 2010. Т. 52. № 1. С. 119-123.